| Молекулярна формула | Н2N―CО―NН2 |
| Структурна формула | |
| Молекулярна маса | 48 |
Газоподібний азот - інертний газ без кольорів, запаху й смаку.
| Молекулярна формула | N2 | |
| Структурна формула | ||
| Молекулярна маса | 28 | |
| Щільність | кг/м3 | 1,25 |
| Температура | ||
| кипіння | оС | мінус 195 |
| плавлення | оС | мінус 210 |
Розсол - водяний розчин хлористого кальцію з добавкою біхромату натрію.
| Щільність | кг/м3 | не менш 1240 |
| Температура | оС | від мінус 10 до мінус 18 |
| РН середовища | від 8 до 10 |
Кубовий залишок випарників.
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю не менш 40% оцтової кислоти й не більше 60% полівінілацетату, смол неграничних вуглеводнів, гідрохінону, води.
Фракція кротонового альдегіду з 16 тарілки колони (КЛ1).
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю від 5% до 15% кротонового альдегіду розчиненого в оцтовій кислоті. [6]
2.2 Опис технологічної схеми
Ректифікація вінілацетату-сирцю
Процес ректифікації вінілацетату-сирцю здійснюється на двох агрегатах ректифікації - ректифікаційних колонах КЛ1і КЛ2. Регенерація оцтової кислоти здійснюється випарюванням оцтової кислоти у випарниках.Виділення вінілацетату з ацетальдегідної фракції здійснюється на одній ректифікаційній колоні загальної для двох агрегатів ректифікації.
Вінілацетат-сирець зі стадії синтезу надходить у збірник ЗБ 1. Подих збірника ЗБ1 здійснюється через зворотний холодильник, гідрозатвор.
Затворною рідиною в гідрозатворі служить вінілацетат-сирець, що подається насосами Н1.
Вінілацетат-сирець зі збірника ЗБ1 насосом Н1 через холодильник ХК1 і холодильник-конденсатор ХР1 без зупинок подається як харчування в ректифікаційну колону КЛ1. Колона КЛ1 обігрівається паром, що подається в кип'ятильники КП1 і КП2. У колоні КЛ1 відбувається відгін вінілацетату від висококиплячих компонентів. Температура в кубовій частині колони підтримується в межах 122-130 0С, тиск не більше 0,06МПа.
Висококиплячі компоненти з куба колони КЛ1 відбираються у випарник.
Парогазова суміш із верхньої частини колони КЛ1 конденсується в дефлегматорі ДФ1 і холодильнику ХК2. Продукти конденсації зливаються у збірник ЗБ2. Гази, що не сконденсувалися, і пари, з холодильника ХК 2 скидаються через гідрозатвор і ОПК на смолоскипову установку цеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірника ЗБ2 подається у верхню частину колони КЛ1 як флегма, інша частина дистиляту подається як харчування на ректифікаційну колону КЛ2 і для готування розчину інгібітору в розчинники. Збірник дистиляту ЗБ2 повідомлений з відстійником Е1, де відбувається розшарування вінілацетату й водного шару. Водний шар періодично скидається в каналізацію промислових брудних стоків.
Для запобігання полімеризації вінілацетату в колоні КЛ1, з розчинників гідрохінону насосом подається інгібітор-розчин гідрохінону.
Для зв'язування кротонового альдегіду й інших неграничних вуглеводнів на 6-у тарілку колони КЛ1, насосом з розчинника карбаміду, подається розчин карбаміду в оцтовій кислоті. Утворені при цьому смолоподібні продукти виводяться з куба колони у випарники. Крім того, фракція кротонового альдегіду відбирається з 16-ої тарілки колони КЛ1 у дренажний приймач і в суміші з кубовим залишком випарників відправляється для спалювання на установку термічного знешкоджування рідких відходів.
Парогазова суміш, що містить пари вінілацетату з домішками ацетальдегіду й ацетону, з верхньої частини колони КЛ2 конденсується в дефлегматорі ДФ2 і холодильнику ХК3.
Продукти конденсації зливаються в збірник ЗБ3. Гази, що не сконденсувалися, і пари (ацетилен з домішками ацетальдегіду, ацетону й вінілацетату) з холодильника ХК3 скидаються через гідрозатвор і ОПК на смолоскипову установку цеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірників дистиляту ЗБ2 насосом подається як флегма у верхню частину колони КЛ2. Інша частина дистиляту колони КЛ2, з метою виходу із системи ректифікації ацетальдегіду й ацетону, зі збірника флегми ЗБ3 відбирається в збірник.
Для запобігання полімеризації вінілацетату в колоні КЛ2 у збірник дистиляту СБ 2 з розчинників гідрохінону насосом подається інгібітор - розчин гідрохінону.
Пари вінілацетату по бічному відбору, що перебуває між 4 - 5 тарілками колони, через регулюючу заслонку надходять на конденсацію в конденсатор КР1 і холодильник ХК4. Вінілацетат-ректифікат, що сконденсувався, через холодильник зливається в збірник ЗБ4, звідки товарний вінілацетат-ректифікат насосом Н2 відкачується в сховища базисного складу або в збірник ЗБ1 на переробку.
Кубова частина колони КЛ2 (вінілацетат з домішками полівінілацетату, оцтової кислоти й води) виводиться в збірник ЗБ4. [6]
2.3 Відходи виробництва, їх використання
Відходи виробництва вінілацетату характеризуються таблицею
| Найменування відходу. Апарат або стадія, де утвориться | Напрямок використання, метод очищення або знешкодження | Норми утворення відходів, кг. 2007 р. |
| 1 | 2 | 3 |
| Тверді відходи | ||
| 1. Мішки паперові з-під гідрохінону | Відправляється у хімнакопичувачі твердих відходівс. Фугаровка | 0,018 |
| 2. Рукави гумовотканинні відпрацьовані | Відправляється у хімнакопичувач твердих відходівс. Фугаровка | 0,023 |
| 3. Полівінілацетат після очищення резервуарів ХГС відділення ректифікації | Відправляється у хімнакопичувач твердих відходівс. Фугаровка | 0,03 |
| Рідкі відходи | ||
| 1. Кубовий залишок випарників поз. 403/1-2Масова частка, %–оцтової кислоти не менш 40,0;–полівінілацетата води, смол неграничних вуглеводнів, гідрохінону, етілідендіацетату не більше 60,0 | Відправляється у цех ацетилену на спалювання | 20,0 |
| 2. Вода при промиванні апаратів у процесі підготовки в ремонт устаткування відділення ректифікації, К. 1200 А | Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО | 351 |
| 3. Вода при змиві нульової оцінки етажерки відділення ректифікації, К. 1200 А | Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО | 255 |
| 4. Дистилят колони поз. 101 | На спалювання у цех ацетилену | 19,0 |
| 5. Фракція кетонів колони поз.101 | На спалювання у цех ацетилену | 0,975 |
| Газоподібні відходи | ||
| 1.Викідні гази відділення ректифікації | Направляється на смолоскипову установку цеху ацетилену | 69,064 |
| 2. Викиди через воздушку ємностей поз. 109/1-3, розчинника поз. 111(6/П-7), К.1200 АМасова концентрація, мг/м3–оцтової кислоти не більше 10,735 | Викидаються у атмосферу | 0,019 |
| 3. Неорганізовані викиди: | ||
| 3.1 Відділення ректифікації (22Н/П-7)–вінілацетат–оцтова кислота | Викидаються у атмосферу | 0,2581,4526 |
| 4. Димови гази печі спалювання рідких відходів:–оксид вуглецю–діоксид азоту–сірчистий ангідрит | Викидаються у атмосферу | 0,008760,021830,00197 |
2.4 Новизна в проекті
Довідка за результатами впровадження рацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колони поз.101 цеху вінілацетату»
Введення в експлуатацію додаткових потужностей виробництва вінілацетату в листопаді 2005р. привів до збільшення кількості побічних продуктів, що утворяться на стадії синтезу, відповідно до росту навантаження на колону ректифікації ацетальдегідної фракції і до зниження ефективності роботи цієї колони.
Середні показники роботи колони поз.101 у період із грудня 2005р. до реконструкції колони відносять:
¾ середня масова концентрація вінілацетату в кетоновій фракції - 25%; середня масова концентрація вінілацетату в дистиляті колони - 5%.
Дистилят колони і кетонова фракція піддавалися термічному знешкодженню на печі.
Після впровадження заходів щодо рацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колони цеху вінілацетату» середні показники роботи колони склали:
¾ середня масова концентрація вінілацетату у кетоновій фракції - 1%;
¾ середня масова концентрація вінілацетату у дистиляті колони - 0.1%.
Середньогодинне утворення кетонової фракції і дистилята колони становить 12.25кг/год. і 62кг/год. відповідно.
Безповоротні втрати вінілацетату з кетоновою фракцією й дистилятом колони до її реконструкції відносили:
12.25 * 0.25 + 62 * 0.05 = 6.16кг/год. або
6.16 * 8400 / 1000 = 51.744т/рік.
Безповоротні втрати вінілацетату з кетоновою фракцією і дистилятом колони поз.101 після її реконструкції становлять:
12.25 * 0.01 + 62 * 0.001 = 0.185кг/ч або
0.185 * 8400 / 1000 = 1.554т/рік.
Зменшення втрат вінілацетату після впровадження заходів щодо рацпропозиції склало:
51.744 - 1.554 = 50.19т/рік,
що в грошовому вираженні, при фактичній собівартості вінілацетату в жовтні 2007р. 4555.95грн/т, становить:
50.19 * 4555.95 = 228663грн/рік
Крім того, впровадження заходів щодо рацпропозиції дозволило поліпшити показники якості кетонової фракції з досягненням масової концентрації ацетону від 94 до 97%. З моменту реконструкції колони отримано 33.61т кетоновій фракції, що відповідає показникам якості по ТУУ В 24.1-33270581-016:2007.
Таким чином, при збільшенні кількості тарілок збільшилася продуктивність колони. [6]
Література
1. Ватлаев Ф.П., Вайнштейн В.Б., Лапидус А.С. Бюллетень по обмену опытом в азотной промышленности, ГХИ, 10, 3 2008
2. Федоренко Н.П. Методы и экономика получения винилацетата. Химическая наука и промышленность, в 3 т., т. 1, 1956
3. Гриненко В.С. Получение винилацетата, изд. АН СССР, 1958 с. 106
4. Лебедев Н.Н. Химия и технология органического и нерганического синтеза – М., Химия, 1988 – 592 с.
5. Адельсон С.В., Вишнякова Т.П., Пацикин Я.М. Технология нефтехимического синтеза – М., Химия, 1985 – 608 с.
6. Тимофеев В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза – М., Высшая школа, 2003 – 536 с.